Filovíridos

Familia Filoviridae

O virus Marburg, un dos filovirus máis notables.
Clasificación científica
Grupo: V (Virus ARN monocatenario negativo)
Orde: Mononegavirales
Familia: Filoviridae
Xéneros

Filoviridae ou filovíridos é unha familia de virus (cuxos membros tamén se chaman filovirus)[1] formada por virus con virións de forma filamentosa, entre os cales os máis famosos son o virus Ebola e o virus Marburg, que xunto con outros membros do grupo orixinan unhas febres hemorráxicas virais graves en humanos e outros primates.[2] Todos os membros dos xéneros Ebolavirus e Marburgvirus considéranse axentes selectos,[3] patóxenos do grupo de risco 4 da OMS que requiren un nivel de bioseguridade 4,[4] patóxenos prioritarios de categoría A dos INH/NIAID dos Estados Unidos,[5] axentes de bioterrorismo de categoría A dos CDC dos Estados Unidos,[6] e están na lista dos axentes biolóxicos para o control da exportación do grupo Australia.[7] O outro xénero da falimia, os Cuevavirus [8] crese que será clasificado igual no próximo futuro.

Nome

A familia foi creada en 1982[2] e emendada en 1991,[9] 1995,[10] 2000,[11] 2005,[12] 2010[8] e 2011.[13] Inicialmente creouse un só xénero na familia, chamado Filovirus, que despois foi abolido e dividido en varios xéneros. Actualmente o Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV) inclúe tres xéneros dentro da familia, que son: Cuevavirus, Ebolavirus, e Marburgvirus, e a familia está dentro da orde Mononegavirales.[8][8] O seu nome fai referencia á súa forma filamentosa (do latín filum, fío) e leva o sufixo -viridae propio das familias víricas.[2]

Segundo as normas de nomenclatura o nome Filoviridae debe ir en maiúscula e cursiva e precedido da palabra familia e nunca se abrevia. Igual para os nomes dos xéneros e especies, pero os virus membros das especies non se escriben en cursiva e poden abreviarse.[8][13]

Criterios de inclusión na familia

Un virus da orde Mononegavirales é membro da familia Filoviridae se cumpre os seguintes criterios:[8][13]

  • Causa unha febre hemorráxica viral en certos primates.
  • Infecta a primates, porcos ou morcegos na natureza.
  • Ten que adaptarse mediante unha pasaxe serial para causar a enfermidade en roedores.
  • Replícase exclusivamente no citoplasma da célula hóspede.
  • Ten un xenoma de ≈19 kb.
  • Ten un xenoma de ARN que constitúe o ≈1.1% da masa do virión.
  • O seu xenoma ten unha masa molecular de ≈4,2 x 106 Da.
  • O seu xenoma contén un ou máis solapamentos de xenes.
  • O seu xenoma contén sete xenes na seguinte orde: 3'-UTR-NP-VP35-VP40-GP-VP30-VP24-L-5'-UTR
  • O seu xene VP24 non é homólogo dos xenes doutros mononegavirus.
  • O seu xenoma contén sinais de iniciación e terminación da transcrición que non se encontran nos xenomas doutros mononegavirus.
  • Forma nucleocápsides cunha densidade de flotación en CsCl de ≈1,32 g/cm3.
  • Forma nucleocápsides cun canal axial central (≈10-15 nm de diámetro) rodeado dunha capa escura (≈20 nm de grosor) e unha capa externa helicoidal (≈50 nm de grosor) cunha estriación cruzada (periodicidade de ≈5 nm).
  • Expresa unha glicoproteína de fusión de clase I que está moi N- e O-glicosilada e acilada na súa cola citoplásmica.
  • Expresa unha proteína de matriz principal que non está glicosilada.
  • Forma virións que se evaxinan da membrana plasmática.
  • Forma virións que son predominantemente filamentosos (con forma de U ou de 6) e que son de ≈80 nm de diámetro, e varios centos de nm de lonxitude (chegan ás veces ata 1.400 nm).
  • Forma virións que teñen proxeccións superficiais de ≈7 nm de lonxitude separadas ≈10 nm unhas das outras.
  • Forma virións cunha masa molecular de ≈3,82 x 108 Da; e teñen un S20W de polo menos 1,40; e unha densidade de flotación en tartarato potásico de ≈1,14 g/cm3.
  • Forma virións que son pouco neutralizados in vivo.

Organización da familia

Familia Filoviridae: xéneros, especies, e virus
Nome do xénero Nome da especie Nome do virus (Abreviación)
Cuevavirus Lloviu cuevavirus (especie tipo) Lloviu virus (LLOV)
Ebolavirus Bundibugyo ebolavirus Bundibugyo virus (BDBV; antes BEBOV)
Reston ebolavirus Reston virus (RESTV; antes REBOV)
Sudan ebolavirus Sudan virus (SUDV; antes SEBOV)
Taï Forest ebolavirus Taï Forest virus (TAFV; antes CIEBOV)
Zaire ebolavirus (especie tipo) Ebola virus (EBOV; antes ZEBOV)
Marburgvirus Marburg marburgvirus (especie tipo) Marburg virus (MARV)
Ravn virus (RAVV)

Nomenclatura por debaixo do nivel de especie

Unha especie vírica pode conter varios "virus". Por exemplo, a especie Marburg marburgvirus contén dous virus (virus Marburg e virus Ravn), e a especie Zaire ebolavirus só contén o virus Ebola. Fixéronse recomedacións para a identificación destes virus por debaixo do nivel de especie.[14] Entre elas están o uso do nome do virus / cepa / sufixo do hóspede do que se illou / país ou mostra / ano ou mostra / designación da variante xenética / designación do illado. Recoméndase o uso do sufixo "rec" se o virus foi identificado por ADN recombinante.

Filoxenética

A taxa de mutación dos seus xenomas estimouse que está entre 0,46 × 10−4 e 8,21 × 10−4 substitucións de nucleótidos/sitio/ano.[15] O antepasado común máis recente das especies Reston ebolavirus e Zaire ebolavirus estimouse que se orixinou en ~1960. O antepasado común máis recente dos virus da especies Marburg marburgvirus estimouse en hai 700 anos e os da especie Sudan ebolavirus en hai 850 anos. A familia, incluídos os Cuevavirus, crese que apareceu hai ~10.000 anos. Pero os antepasados de virus similares a filovirus son máis antigos como demostran os datos paleovirolóxicos.

Paleoviroloxía

Os antepasados dos filovirus teñen unha historia de varias decenas de millóns de anos. Identificáronse elementos virais endóxenos (EVEs) que parece que derivan de virus similares a filovirus nos xenomas de morcegos, roedores, musarañas, tenrecs, tarseros, e marsupiais.[16][17][18] Aínda que a maioría dos EVEs similares a filovirus parecen ser pseudoxenes, as análises evolutivas suxiren que os ortólogos illados de varias especies de morcegos do xénero Myotis mantivéronse por selección.[19]

Ciclo de vida

O ciclo vital dun filovirus empeza coa unión do virión a un receptor da superficie celular específico, seguida pola fusión da envoltura do virión coas membranas celulares e a liberación da nucleocápside do virus no citoplasma. A ARN polimerase do virus é unha ARN polimerase ARN dependente codificada no xene L, que descapsida parcialmente a nucleocápside e realiza a transcrición dos xenes en ARNms de febra positiva, os cales son despois traducidos a proteínas estruturais e non estruturais. A ARN polimerase dos ebolavirus (L) únese a un só promotor localizado no extremo 3' do xenoma. A transcrición pode rematar despois dun xene ou continuar cara ao seguinte xene augas abaixo. Isto significa que xenes que están preto do extremo 3' do xenoma son os que se transcriben con maior abundancia, mentres que os que están cara ao extremo 5' son transcritos con menor probabilidade. A orde dos xenes é, por tanto, un xeito simple pero efectivo de regulación transcricional. A proteína que se produce máis abundantemente é a nucleoproteína, cuxa concentración na célula determina cando o xene L cambia de facer a transcrición de xenes a facer a replicación do xenoma. A replicación orixina antixenomas de ARN de febra positiva e lonxitude completa, que, á súa vez, son tanscritos en copias dos xenomas da proxenie do virus de febra negativa. As proteínas estruturais que se sintetizan e os xenomas autoensámblanse e acumúlanse preto da cara interna da membrana plasmática da célula hóspede. Os virións evaxínanse da célula, e obteñen as súas envolturas da membrana da célula, xunto con proteínas do virus que se inseriron na mesma e que forman as espículas da envoltura. A proxenie madura xa pode infectar a outras células e recomezar o ciclo.

Inmunidade

O sistema inmunitario humano ten unha escasa capacidade de combater estes virus, que se pode deber en parte á complexa síntese da glicoproteína viral (GP) que forma espículas heterotrímeras dentro da membrana da envoltura do virión. Os xenes que codifican a síntese desta proteína no virus Ebola, pero non no virus Marburg, conteñen un codón de parada e, como resultado, poden producirse dúas formas de GP do Ebola por medio dun cambio. A lonxitude do precursor da proteína GP diminúe ao ser esta cortada proteoliticamente para formar unha variante truncada, secretable (sGP). O resultado de repetir este proceso é que se orixinan na proteína unha variedade de epitopos que confunden ao sistema inmunitario ou simplemente no lle dan tempo para combater a infección antes de que o organsimo sucumba á doenza.

Outra proteína expresada polo virus e recoñecida polo sistema inmunitario é a VP40, que normalmente se expresa na membrana xunto coa VP24.

Notas

  1. ↑ WHO. "Ebola virus disease". 
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 Kiley MP, Bowen ET, Eddy GA, Isaäcson M, Johnson KM, McCormick JB, Murphy FA, Pattyn SR, Peters D, Prozesky OW, Regnery RL, Simpson DI, Slenczka W, Sureau P, van der Groen G, Webb PA, Wulff H (1982). "Filoviridae: A taxonomic home for Marburg and Ebola viruses?". Intervirology 18 (1–2): 24–32. PMID 7118520. doi:10.1159/000149300. 
  3. ↑ US Animal and Plant Health Inspection Service (APHIS) and US Centers for Disease Control and Prevention (CDC). "National Select Agent Registry (NSAR)". Consultado o 2011-10-16. 
  4. ↑ US Department of Health and Human Services. "Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories (BMBL) 5th Edition". Consultado o 2011-10-16. 
  5. ↑ US National Institutes of Health (NIH), US National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID). "Biodefense — NIAID Category A, B, and C Priority Pathogens". Consultado o 2011-10-16. 
  6. ↑ US Centers for Disease Control and Prevention (CDC). "Bioterrorism Agents/Diseases". Arquivado dende o orixinal o 22 de xullo de 2014. Consultado o 2011-10-16. 
  7. ↑ The Australia Group. "List of Biological Agents for Export Control". Arquivado dende o orixinal o 06 de agosto de 2011. Consultado o 2011-10-16. 
  8. ↑ 8,0 8,1 8,2 8,3 8,4 8,5 Kuhn JH, Becker S, Ebihara H, Geisbert TW, Johnson KM, Kawaoka Y, Lipkin WI, Negredo AI, Netesov SV, Nichol ST, Palacios G, Peters CJ, Tenorio A, Volchkov VE, Jahrling PB (2010). "Proposal for a revised taxonomy of the family Filoviridae: Classification, names of taxa and viruses, and virus abbreviations". Archives of Virology 155 (12): 2083–2103. PMC 3074192. PMID 21046175. doi:10.1007/s00705-010-0814-x. 
  9. ↑ McCormick, J. B. (1991). "Family Filoviridae". En Francki, R. I. B.; Fauquet, C. M.; Knudson, D. L.; et al. Classification and Nomenclature of Viruses-Fifth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Archives of Virology Supplement 2. Vienna, Austria: Springer. pp. 247–49. ISBN 0-387-82286-0. 
  10. ↑ Jahrling, P. B.; Kiley, M. P.; Klenk, H.-D.; Peters, C. J.; Sanchez, A.; Swanepoel, R. (1995). "Family Filoviridae". En Murphy, F. A.; Fauquet, C. M.; Bishop, D. H. L.; et al. Virus Taxonomy—Sixth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Archives of Virology Supplement 10. Vienna, Austria: Springer. pp. 289–92. ISBN 3-211-82594-0. 
  11. ↑ Netesov, S.V.; Feldmann, H.; Jahrling, P. B.; Klenk, H. D.; Sanchez, A. (2000). "Family Filoviridae". En van Regenmortel, M. H. V.; Fauquet, C. M.; Bishop, D. H. L.; et al. Virus Taxonomy—Seventh Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. San Diego, USA: Academic Press. pp. 539–48. ISBN 0-12-370200-3. 
  12. ↑ Feldmann, H.; Geisbert, T. W.; Jahrling, P. B.; Klenk, H.-D.; Netesov, S. V.; Peters, C. J.; Sanchez, A.; Swanepoel, R.; Volchkov, V. E. (2005). "Family Filoviridae". En Fauquet, C. M.; Mayo, M. A.; Maniloff, J.; et al. Virus Taxonomy—Eighth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. San Diego, USA: Elsevier/Academic Press. pp. 645–653. ISBN 0-12-370200-3. 
  13. ↑ 13,0 13,1 13,2 Kuhn, J. H.; Becker, S.; Ebihara, H.; Geisbert, T. W.; Jahrling, P. B.; Kawaoka, Y.; Netesov, S. V.; Nichol, S. T.; Peters, C. J.; Volchkov, V. E.; Ksiazek, T. G. (2011). "Family Filoviridae". En King, Andrew M. Q.; Adams, Michael J.; Carstens, Eric B.; et al. Virus Taxonomy—Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. London, UK: Elsevier/Academic Press. pp. 665–671. ISBN 978-0-12-384684-6. 
  14. ↑ Kuhn JH, Bào Y, Bavari S, Becker S, Bradfute S, Brauburger K, Rodney Brister J, Bukreyev AA, Caì Y, Chandran K, Davey RA, Dolnik O, Dye JM, Enterlein S, Gonzalez JP, Formenty P, Freiberg AN, Hensley LE, Hoenen T, Honko AN, Ignatyev GM, Jahrling PB, Johnson KM, Klenk HD, Kobinger G, Lackemeyer MG, Leroy EM, Lever MS, Mühlberger E, Netesov SV, Olinger GG, Palacios G, Patterson JL, Paweska JT, Pitt L, Radoshitzky SR, Ryabchikova EI, Saphire EO, Shestopalov AM, Smither SJ, Sullivan NJ, Swanepoel R, Takada A, Towner JS, van der Groen G, Volchkov VE, Volchkova VA, Wahl-Jensen V, Warren TK, Warfield KL, Weidmann M, Nichol ST (November 2013). "Virus nomenclature below the species level: a standardized nomenclature for filovirus strains and variants rescued from cDNA". Arch. Virol. 159 (5): 1229–37. PMID 24190508. doi:10.1007/s00705-013-1877-2. 
  15. ↑ Carroll SA, Towner JS, Sealy TK, McMullan LK, Khristova ML, Burt FJ, Swanepoel R, Rollin PE, Nichol ST (March 2013). "Molecular evolution of viruses of the family Filoviridae based on 97 whole-genome sequences". J. Virol. 87 (5): 2608–16. PMC 3571414. PMID 23255795. doi:10.1128/JVI.03118-12. 
  16. ↑ Taylor DJ, Leach RW, Bruenn J (2010). "Filoviruses are ancient and integrated into mammalian genomes". BMC Evolutionary Biology 10: 193. PMC 2906475. PMID 20569424. doi:10.1186/1471-2148-10-193. 
  17. ↑ Belyi VA, Levine AJ, Skalka AM (2010). Buchmeier, ed. "Unexpected Inheritance: Multiple Integrations of Ancient Bornavirus and Ebolavirus/Marburgvirus Sequences in Vertebrate Genomes". PLoS Pathogens 6 (7): e1001030. PMC 2912400. PMID 20686665. doi:10.1371/journal.ppat.1001030. 
  18. ↑ Katzourakis A, Gifford RJ (2010). "Endogenous Viral Elements in Animal Genomes". PLoS Genetics 6 (11): e1001191. PMC 2987831. PMID 21124940. doi:10.1371/journal.pgen.1001191. 
  19. ↑ Taylor DJ, Dittmar K, Ballinger MJ, Bruenn JA (2011). "Evolutionary maintenance of filovirus-like genes in bat genomes". BMC Evolutionary Biology 11 (336): 336. PMC 3229293. PMID 22093762. doi:10.1186/1471-2148-11-336. 

Véxase tamén

Bibliografía

  • Klenk, Hans-Dieter (1999). Marburg and Ebola Viruses. Current Topics in Microbiology and Immunology 235. Berlin, Germany: Springer-Verlag. ISBN 978-3-540-64729-4. 
  • Klenk, Hans-Dieter; Feldmann, Heinz (2004). Ebola and Marburg Viruses — Molecular and Cellular Biology. Wymondham, Norfolk, UK: Horizon Bioscience. ISBN 978-0-9545232-3-7. 
  • Kuhn, Jens H. (2008). Filoviruses — A Compendium of 40 Years of Epidemiological, Clinical, and Laboratory Studies. Archives of Virology Supplement 20. Vienna, Austria: Springer. ISBN 978-3-211-20670-6. 
  • Ryabchikova, Elena I.; Price, Barbara B. (2004). Ebola and Marburg Viruses — A View of Infection Using Electron Microscopy. Columbus, Ohio, USA: Battelle Press. ISBN 978-1-57477-131-2. 

Ligazóns externas